Docteur Ingénieur
Génie des Procédés et des Produits

Thèse de doctorat sur la commande prédictive du lit mobile simulé

DEA sur la modélisation/simulation de réaction hétérogène

Réalisations

Compétences

Réalisations

09/2002
10/2006		 Chercheur Doctorant LSGC-CNRS/UPR 68111
(Nancy 54)
Contexte :
  • « Simulation de la commande prédictive du lit mobile vrai et du lit mobile simulé »
  • Développement d'un algorithme de simulation du lit mobile vrai et du lit mobile simulé
  • Développement d'un algorithme de commande prédictive testé sur une simulation de lit mobile vrai et de lit mobile simulé
Projet :

Le lit mobile simulé est un procédé largement utilisé dans une grande diversité de secteurs de l'industrie chimique, pétrochimique, agro-alimentaire et de plus en plus pharmaceutique. Ce procédé repose sur une séparation chromatographique mais son caractère continu a imposé un fonctionnement hybride, marqué par l'absence de régime permanent lié aux commutations cycliques de vannes et par un domaine opératoire restreint. Il s'ensuit une modélisation et une commande relativement compliquées. La commande prédictive est fréquemment utilisée pour les procédés multivariables et en particulier pour ce type de procédé.
Réalisation :
  • Développement d'une simulation de lit mobile vrai et de lit mobile simulé :
    • Recherche bibliographique
    • Discrétisation spatiale du système
    • Intégration discrète des équations spatiales, intégration continue des équations de temps (programme Fortran F77 utilisant les libraires lsoda)
    • Comparaison à des données expérimentales
  • Développement d'un algorithme de commande prédictive :
    • Recherche bibliographique
    • Choix d'une stratégie de commande
    • Évaluation d'un modèle prédictif (programme Fortran F77)
    • Utilisation de l'algorithme de commande prédictive
  • Performances de l'algorithme de commandes prédictives :
    • gestion d'un point de fonctionnement opérationnel
    • gestion des contraintes dures (contraintes de débits)
    • gestion des contraintes souples (consommation de matière première)
    • gestion de perturbations sur le procédé
Environnement technique :
  • Gestion de projet : système CVS (Suivi et archive des codes de simulation et des manuscrits)
  • Modélisation : simulation dynamique, optimisation dynamique, gestion de la commande par des modèles linéaires et non- linéaires (linux / fortran F77)
07/2001
11/2001		 Chercheur ingénieur stagiaire CEA - Le Ripault
(Monts 37)
Contexte :
  • «Modélisation d'une réaction exothermique, simulation des risques d'emballements thermiques »
  • Expérimentation et modélisation de la cinétique chimique de réactions hétérogènes
  • Prédiction et prévention des risques d'emballements thermiques sur des réactions exothermiques
  • Application à la synthèse d'organo-magnésiens (poursuite du projet de modélisation des cinétiques chimiques en DEA avec une application sur les résines échangeuses d'ions)
Projet :

De nombreuses réactions chimiques impliquent une création de chaleur (réactions exothermiques). Afin de prévenir les risques d'emballement thermiques (détérioration de l'installation voire explosion), il est nécessaire de pouvoir prédire les conditions de l'emballement thermique. La modélisation de ces réactions chimiques permettent une détermination des concentrations maximales (quantification de la quantité de chaleur générée), de la nature de l'agitation (limitation des points chauds) et donc de limiter les risques d'emballement thermique.
Réalisation :
  • Mise en place d'une unité pilote (échelle du laboratoire) d'une synthèse d'un organo-magnésien :
    • Définition du système d'études (bilan de matière, bilan thermique)
    • Définition des risques majeures répondant aux cahiers des charges CEA (dont les conditions d'emballement thermiques)
    • Études de différents protocoles expérimentaux permettant la mesure de l'état d'avancement de la cinétique chimique (mesure du taux de conversion)
    • Démarrage d'un banc d'essai ( acheté à la société PIGNAT)
  • Créations d'un algorithme de traitement de données expérimentales en vue d'une modélisation automatisée de la cinétique chimique.
    • Mise en place d'un plan d'expérience
    • Évaluation des paramètres du modèle cinétique
    • Comparaison du modèle cinétique résultants avec les expériences et la littérature
  • Simulation d'un emballement thermique
    • Définitions des conditions limites à l'emballement thermique
Environnement technique :
  • Modélisation, simulation hors-ligne, simulation en ligne (Matlab, Visual Basic pour MS-Excel)
2001 Projet Industriel Cursus ENSIC
(Nancy 54)
Contexte :
  • «Projet de dimensionnement d'une unité de production de silicate de sodium »
Réalisation :
  • Étude bibliographique
  • Dimensionnement du four
    • Bilan thermique / matière
    • Calcul thermodynamique : enthalpie de réaction, température de flamme
  • Dimensionnement / conception des brûleurs
  • Dimensionnement des échangeurs (préchauffage air combustion)
  • Dimensionnement unité de séchage par atomisation
    • Recherche de données (corrélation, abaque)
    • Bilan thermique matière
  • Dimensionnement d'une unité de classification (cyclones)
  • Analyse des risques
  • Automatisation : marche normale, démarrage, arrêt
Environnement technique :
  • dimensionnement : tableur (MS-Excel)
2001 Projet Simulation de transfert de matière et de chaleur (méthodes numériques) Cursus ENSIC
(Nancy 54)
Contexte :
  • Étude du transfert thermique entre deux cylindres excentrés (application à un fuselage d'avion)
  • Recherche de la position intérieure minimisant le transfert
Réalisation :
  • Mise en équation du problème physique (conduction et convection)
  • Résolution numérique des équations (maillage / intégration numériques des équations discrétisées)
  • Programmation et affichage des résultats (Fortran)
  • Recherche de la position optimale du cylindre excentré
Environnement technique :
  • dimensionnement : tableur (MS-Excel)

Compétences

Domaine de Compétences

Compétences techniques majeures

Compétences fonctionnelles majeures

Autres compétences

Compétences Techniques

Méthodologies

Simulation

Plan d'expériences (définition de paramètres, domaines de variabilité et de la fonction objectif), optimisation multicritère, intégration numérique (éléments finis, volumes finis), modélisation, identification paramétrique, dimensionnement

Langages Informatiques

Équipements

Dimensionnement

Four, brûleurs de four, échangeurs thermiques (préchauffage), cyclone (séchage+classification)

Méthodes de Caractérisation

Compétences Fonctionnelles

Gestion de projet

Mise un route d'un banc d'essai de caractérisation

Réalisation informatique

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